[发明专利]具有集成栅源电容的IGBT器件

权利要求书

1.一种具有集成栅源电容的IGBT器件，包括具有两个相对主面的半导体基板，半导体基板的两个相对主面包括第一主面以及与第一主面相对应的第二主面；半导体基板的第一主面与第二主面间包括第一导电类型基区；在半导体基板的第一导电类型基区内设置若干规则排布且相互平行分布的有源元胞，所述有源元胞包括位于第一导电类型基区内上部的第二导电类型阱区，所述第二导电类型阱区与半导体基板第一主面上的源极金属欧姆接触；其特征是：

在半导体基板内还设置至少一个用于形成栅源电容的浅槽栅，所述浅槽栅包括位于第二导电类型阱区内的电容沟槽，所述电容沟槽的高度小于第二导电类型阱区的深度；所述电容沟槽的侧壁及底壁设置覆盖有电容绝缘氧化层，并在覆盖有电容绝缘氧化层的电容沟槽内填充有电容导电多晶硅，且所述电容沟槽的槽口由第一主面上的电容绝缘介质层覆盖；电容沟槽内的电容导电多晶硅与半导体基板第一主面上用于形成栅电极的栅极金属欧姆接触。

2.根据权利要求1所述的具有集成栅源电容的IGBT器件，其特征是：所述电容沟槽外侧壁上方设有第一导电类型电容源极区，所述第一导电类型电容源极区与电容沟槽的外侧壁相接触。

3.根据权利要求1所述的具有集成栅源电容的IGBT器件，其特征是：在所述半导体基板的第二主面上设置集电极结构，所述集电极结构包括集电极金属以及与所述集电极金属欧姆接触的第二导电类型集电极层，第二导电类型集电极层位于集电极金属与半导体基板的第二主面间。

4.根据权利要求2所述的具有集成栅源电容的IGBT器件，其特征是：所述第二导电类型集电极层与半导体基板的第二主面间还设有第一导电类型缓冲层。

5.根据权利要求1所述的具有集成栅源电容的IGBT器件，其特征是：所述有源元胞呈平面状或沟槽状。

6.根据权利要求5所述的具有集成栅源电容的IGBT器件，其特征是：所述有源元胞采用平面状结构时，所述平面有源元胞包括两相邻的第二导电类型阱区以及位于所述第二导电类型阱区内的第一导电类型元胞源极区，相邻的第二导电类型阱区通过第一导电类型基区相间隔，在间隔相邻第二导电类型阱区的第一导电类型基区的正上方设有元胞导电多晶硅以及元胞绝缘介质层，元胞导电多晶硅通过元胞绝缘介质层与半导体基板的第一主面以及源极金属绝缘隔离，且元胞导电多晶硅的两端与下方的第一导电类型元胞源极区相交叠，第一导电类型元胞源极区与源极金属欧姆接触，所述元胞导电多晶硅与栅极金属欧姆接触。

7.根据权利要求5所述的具有集成栅源电容的IGBT器件，其特征是：所述有源元胞采用沟槽状结构时，所述沟槽有源元胞包括位于第二导电类型阱区内的元胞沟槽，所述元胞沟槽的槽底位于第二导电类型阱区的下方，元胞沟槽的内壁及底壁覆盖有元胞绝缘氧化层，并在覆盖有元胞绝缘氧化层的元胞沟槽内填充有元胞导电多晶硅，元胞沟槽的槽口由半导体基板第一主面上的元胞绝缘介质层覆盖；在元胞沟槽外壁的侧上方设有第一导电类型元胞源极区，所述第一导电类型元胞源极区位于第二到类型阱区内，且第一导电类型元胞源极区与元胞沟槽的外侧壁相接触，第一导电类型元胞源极区与源极金属欧姆接触，且元胞导电多晶硅与栅极金属欧姆接触。

8.根据权利要求1所述的具有集成栅源电容的IGBT器件，其特征是：所述半导体基板的材料包括硅。

9.根据权利要求1所述的具有集成栅源电容的IGBT器件，其特征是：所述有源元胞内包括与栅极金属欧姆接触的元胞导电多晶硅，所述电容导电多晶硅的长度小于或等于元胞导电多晶硅的长度。

10.根据权利要求1所述的具有集成栅源电容的IGBT器件，其特征是：所述电容沟槽呈方形或长条形。